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This is the result of a German study which underlines once more the urgent need for measures to reduce F-gas emissions. Global emissions of fluorinated greenhouse gases (F-gases) will increase to 4 gigatonnes of CO2 equivalents by 2050 if no political mitigation measures are taken. The contribution of F-gases to global warming is projected to grow from 1.3% (2004) to 7.9% of total direct CO2 emissions.

Der Bericht präsentiert die Emissionsdaten der fluorierten Treibhausgase (F-Gase) für die Jahre 1995-2022 für Deutschland. Aufgeführt sind Daten für teil- und vollfluorierte Kohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid, Stickstofftrifluorid sowie Hydrofluorether und Sulfuryldifluorid. Die Emissionen der F-Gase, die zwischen 2000 und 2017 kontinuierlich gestiegen sind, zeigen seit 2018 einen deutlichen Abwärtstrend. Im Vergleich zum Basisjahr 1995 sanken die F-Gas-Emissionen bis zum Jahr 2022 um knapp 40%. Dies ist hauptsächlich auf Verbote und Beschränkungen von Verwendungsmengen durch die europäische und nationale F-Gas-Gesetzgebung zurückzuführen.

Der Bericht präsentiert die Emissionsdaten der fluorierten Treibhausgase HF(C)KW, FKW, SF6, NF3, SF5CF3, H(C)FE und PFPMIE (F-Gase) für die Jahre 1995-2018 für Deutschland. Seit 2005 bewegen sich die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) auf relativ konstantem Niveau. Der seit 2010 stattfindende leichte Anstieg der Emissionen war im Jahr 2018 erstmals rückläufig und sank auf 6.239 t, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten 15,1 Mio. t. Damit machen sie etwa 2 % an den Gesamtemissionen aller Treibhausgase in Deutschland aus, die 2018 bei etwa 870 Mio. t CO2-Äquivalenten lagen. Der Bericht ist seit dem Berichtsjahr 2015 nicht mehr nach Stoffgruppen unterteilt wie in den vorherigen Jahren, sondern richtet sich nach der Strukturierung des Nationalen Inventarberichts (NIR). In diesem alle Treibhausgase umfassenden Bericht werden die fluorierten Treibhausgase in den Sektor-Abschnitten 2.B, 2.C, 2.E, 2.F, 2.G und 2.H behandelt. Sektor 2.B befasst sich unter 2.B.9 mit den Emissionen aus der Produktion von halogenierten Kohlenwasserstoffen und SF6. Das folgende Kapitel 2.C behandelt die Metallproduktion. Hier werden unter 2.C.3 und 2.C.4 die Emissionen aus der Aluminium- und Magnesiumproduktion aufgeführt. Der Sektor 2.E beinhaltet die Emissionen aus der Elektronik-Industrie, der folgende Sektor 2.F diejenigen aus Anwendungen als ODS-Ersatz und der Sektor 2.G die "Sonstige Produktherstellung und -verwendung". Unter dem Abschnitt 2.H werden vertrauliche Emissionen verschiedener Sektoren1 aggregiert berichtet. Außerdem gibt es Informationen zu freiwillig berichteten fluorierten Treibhausgasen.

Die Verordnung (EU) Nr. 517/2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 ("F-Gas-VO") gibt seit dem Jahr 2015 mittels des "Phase-down" eine schrittweise Reduzierung der in der EU verwendeten Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) um 79 % bis zum Jahr 2030 vor. Betrachtungen, in welchem Umfang die gesetzlichen Vorgaben zu einer Durchsetzung von HFKW-Alternativen in den einzelnen betroffenen Sektoren in Deutschland geführt haben, gab es bislang nicht. Dieses Vorhaben beleuchtet den Stand der Umsetzung der F-Gas-VO in Deutschland und analysiert die aktuelle Verwendung von HFKW-Alternativen im Kälte-Klima-Sektor. Zudem zeigen Projektionen die Marktdurchdringung der Alternativen in den Sektoren Gewerbekälte, Industriekälte, Transportkälte sowie der stationären und mobilen Klimatisierung bis zum Jahr 2030, wobei Neu- und Bestandsanlagen betrachtet werden. Alle Daten werden mit Hilfe eines Modells berechnet, wobei detaillierte Annahmen zu den künftigen Verwendungsmengen von HFKW sowie deren Alternativen getroffen wurden. Die Gegenüberstellung der in Deutschland zur Verfügung stehenden HFKW-Verwendungsmengen (SOLL-Mengen) und der projizierten HFKW-Mengen (IST-Mengen) in der Kälte- und Klimatechnik zeigt 2018 über alle Sektoren ein deutliches Überschreiten der insgesamt zur Verfügung stehenden HFKW-Mengen, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten. Zwar sinken entsprechend der getroffenen Annahmen die HFKW-Verwendungsmengen im IST-Szenario kontinuierlich, allerdings nicht in ausreichendem Maße, um in den Jahren der Reduktionsschritte das SOLL zu erfüllen. Dabei ist auch zu beachten, dass andere Anwendungen außerhalb der Kälte- und Klimatechnik, wie etwa der Einsatz von HFKW als Schaumtreibmittel, Aerosol, Lösemittel oder Feuerlöschmittel, noch nicht eingerechnet sind. Auch der HFKW-Bedarf für die Umrüstung von Bestandsanlagen ist im Modell nicht berücksichtigt. Daneben wird grundsätzlich angenommen, dass fortlaufend technische Innovationen stattfinden, die zur Verringerung der erforderlichen HFKW-Mengen führen. In den einzelnen Anwendungssektoren stellt sich das Bild sehr unterschiedlich dar: Für viele Sektoren wird eine kontinuierliche Überschreitung der zur Verfügung stehenden HFKW-Mengen projiziert. In der Industriekälte ist jedoch mit einem deutlichen Rückgang der Verwendungsmengen zu rechnen und auch andere Sektoren können nach anfänglichem Überschreiten der Mengen ihren HFKW-Bedarf durch den Einsatz von Niedrig-GWP-Kältemitteln deutlich reduzieren (Flüssigkeitskühlsätze und PKWs). Insgesamt können gemäß diesen Berechnungen die EU HFKW-Phase-down Schritte nur zeitverzögert erfüllt werden.

Die Emissionen fluorierter Treibhausgase (HFKW, FKW, SF6) konnten durch die Verordnung (EG) Nr. 842/2006 stabilisiert werden. Für eine darüber hinaus angestrebte Reduzierung war eine Überarbeitung der Verordnung erforderlich, die in den Jahren 2012 bis 2014 erfolgte. Eine Neufassung wurde im April 2014 verabschiedet (Verordnung (EU) Nr. 517/2014). Dieses Vorhaben hat die Arbeit des Umweltbundesamtes während des Überarbeitungsprozesses unterstützt. Mittels Literaturauswertung identifizierte Barrieren und Chancen für halogenfreie Stoffe und/oder Technologien in verschiedenen Anwendungen sind in Übersichtstabellen aufgelistet und in ihrer Relevanz bewertet. Projektionen der HFKW-Nachfrage in Deutschland bis 2030 sind anhand eines Modells dargestellt: Ein Referenzszenario (REF-Szenario) zeigt die Entwicklung von HFKW-Verbrauch und HFKW-Emissionen auf der Basis von Annahmen zu den Auswirkungen der bis 2014 gültigen Gesetzgebung (F-Gase-Verordnung (2006), MAC-Richtlinie, Chemikalien-Klimaschutzverordnung). Ein Szenario des minimalen HFKW-Verbrauchs bzw. der minimalen HFKW-Emissionen (MIN-Szenario) bildet die Umstellung von HFKW auf halogenfreie Alternativen in Deutschland ab. Weitere Szenarien zeigen mögliche Auswirkungen einzelner Elemente eines Verordnungsentwurfs der Europäischen Kommission für eine neue F-Gase Verordnung (2012) und der Diskussionen dazu (Stand: Mitte 2013): Erst- und Nachbefüllungsverbote sowie ein Importverbot für vorbefüllte Einrichtungen wurden als Varianten des Referenzszenarios modelliert. EU-Mengenbeschränkungen von HFKW sind in einem neuen Szenario veranschaulicht, dem EU Phase down-Szenario. Ein Steuerszenario illustriert die Einführung von nationalen HFKW-Steuern, sowohl als eigenständige Maßnahme als auch flankierend zum EU Phase down. Darauf aufbauend sind die Maßnahmen in Bezug auf ihre Potenziale zur Vermeidung von HFKW-Nachfrage sowie Grenzkosten und Zusammenwirken mit möglichen weiteren Maßnahmen bewertet.

Dieser Bericht beschreibt den Ist-Zustand und die Entwicklung der Verwendung und der Emissionen halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und in der EU. Der Fokus liegt auf teilfluorierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) und ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen mit kleinem Treibhauspotential (u-HFKW und u-HFCKW) sowie deren atmosphärischen Abbauprodukten. Neben Fluorwasserstoff wurde insbesondere Trifluoressigsäure (TFA) bzw. Trifluoracetat als persistentes Abbauprodukt einiger halogenierter Kälte- und Treibmittel identifiziert. Der Bedarf, die Emissionen und die Menge der Abbauprodukte von halogenierten Kälte- und Treibmitteln wurden bis zum Jahr 2050 in einem Szenario mit maximaler zukünftiger Verwendung und Emission ungesättigter halogenierter Stoffe modelliert. Die Projektionen zeigen, dass zukünftig insbesondere die Emissionen des Kältemittels u-HFKW-1234yf aus der mobilen und stationären Klimatisierung einen hohen zusätzlichen Anteil zu den TFA- bzw. Trifluoracetat-Mengen in der Atmosphäre beitragen werden. Um den atmosphärischen Eintrag von Trifluoracetat über den Niederschlag zu quantifizieren, wurde erstmalig ein zweijähriges deutschlandweites Messprogramm von Februar 2018 bis März 2020 durchgeführt. Im Vergleich zu früheren Messungen im Rahmen anderer Projekte ergaben sich deutlich erhöhte Konzentrationen von Trifluoracetat im Regenwasser. Basierend auf den Projektionen und den Ergebnissen des Messprogramms konnte der zu erwartende maximale Eintrag von TFA bzw. Trifluoracetat aus dem atmosphärischen Abbau halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und der EU abgeschätzt werden. Die Verwendung von halogenierten Ersatzstoffen mit kleinem Treibhauspotential ist angesichts der Persistenz von TFA bzw. Trifluoracetat in der Umwelt als problematisch anzusehen. TFA bzw. Trifluoracetat-Einträge in Grund- und Trinkwasser können nur mit erheblichem Aufwand wieder entfernt werden. Daher sollten fluorierte Kälte- und Treibmittel durch nachhaltigere Lösungen mit halogenfreien Stoffen ersetzt werden.

Dieser Bericht beschreibt den Ist-Zustand und die Entwicklung der Verwendung und der Emissionen halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und in der EU. Der Fokus liegt auf teilfluorierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) und ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen mit kleinem Treibhauspotential (u-HFKW und u-HFCKW) sowie deren atmosphärischen Abbauprodukten. Neben Fluorwasserstoff wurde insbesondere Trifluoressigsäure (TFA) bzw. Trifluoracetat als persistentes Abbauprodukt einiger halogenierter Kälte- und Treibmittel identifiziert. Der Bedarf, die Emissionen und die Menge der Abbauprodukte von halogenierten Kälte- und Treibmitteln wurden bis zum Jahr 2050 in einem Szenario mit maximaler zukünftiger Verwendung und Emission ungesättigter halogenierter Stoffe modelliert. Die Projektionen zeigen, dass zukünftig insbesondere die Emissionen des Kältemittels u-HFKW-1234yf aus der mobilen und stationären Klimatisierung einen hohen zusätzlichen Anteil zu den TFA- bzw. Trifluoracetat-Mengen in der Atmosphäre beitragen werden. Um den atmosphärischen Eintrag von Trifluoracetat über den Niederschlag zu quantifizieren, wurde erstmalig ein zweijähriges deutschlandweites Messprogramm von Februar 2018 bis März 2020 durchgeführt. Im Vergleich zu früheren Messungen im Rahmen anderer Projekte ergaben sich deutlich erhöhte Konzentrationen von Trifluoracetat im Regenwasser. Basierend auf den Projektionen und den Ergebnissen des Messprogramms konnte der zu erwartende maximale Eintrag von TFA bzw. Trifluoracetat aus dem atmosphärischen Abbau halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und der EU abgeschätzt werden. Die Verwendung von halogenierten Ersatzstoffen mit kleinem Treibhauspotential ist angesichts der Persistenz von TFA bzw. Trifluoracetat in der Umwelt als problematisch anzusehen. TFA bzw. Trifluoracetat-Einträge in Grund- und Trinkwasser können nur mit erheblichem Aufwand wieder entfernt werden. Daher sollten fluorierte Kälte- und Treibmittel durch nachhaltigere Lösungen mit halogenfreien Stoffen ersetzt werden.